2022年高考物理热点考点专题11 万有引力作用下的匀速圆周运动_试卷库

2022年高考物理热点考点专题11 万有引力作用下的匀速圆周运动

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一、单选题（共5小题）

1、已知“04星”绕地球做匀速圆周运动，地球相对“04星”的张角为 $\text{[math]}$ ，如图，地球的密度为 $\text{[math]}$ ，引力常量为G，则“04星”绕地球做匀速圆周运动的周期为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

2、2021年12月9日，王亚平等3名航天员在距离地面400公里的中国空间站天和核心舱完成首次授课，在接近完全失重状态下完成了“浮力消失”、“水膜张力”等8项内容，根据上述信息，下列说法正确的是（）

A . 空间站始终处于我国领土上方某一位置 B . 空间站绕地球运动速度小于第一宇宙速度 C . 空间站内静止悬浮在空中的水球加速度为0 D . 水的浮力消失是因为空间站中的水处于完全失重状态，不受重力作用

3、中国探月工程又称"嫦娥工程"，2020 年12月，"嫦娥五号"返回器携带月球样品成功返回地球，标志着航天事业再次前进了一步！“嫦娥五号”在着陆月球表面之前，有一段时间绕着月球做匀速圆周运动，此段时间内，"嫦娥五号"在时间t 内通过的弧长为s，“嫦娥五号”的轨道半径为 r，引力常量为G，则月球的质量可以表示为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

4、如图所示，是月亮女神、嫦娥1号绕月做圆周运行时某时刻的图片，用R₁、R₂、T₁、T₂分别表示月亮女神和嫦娥1号的轨道半径及周期，用R表示月亮的半径。此时二者的连线通过月心，轨道半径之比为1∶4。若不考虑月亮女神、嫦娥1号之间的引力，则下列说法正确的是（）

A . 在图示轨道上，月亮女神的速度小于嫦娥1号 B . 在图示轨道上，嫦娥1号的加速度大小是月亮女神的4倍 C . 在图示轨道上，且从图示位置开始经 $\text{[math]}$ 二者第二次相距最近 D . 若月亮女神从图示轨道上加速，可与嫦娥1号对接

5、如图所示，两颗卫星A、B分别绕地球做匀速圆周运动（不考虑卫星间的相互作用）。下列分析正确的是（）

A . A卫星的运动周期大 B . B卫星的加速度小 C . A卫星的动能大 D . B所受的地球引力小

二、多选题（共4小题）

1、2021年7月3日，“学而思号”高分辨遥感卫星在我国太原卫星发射中心成功发射，并成功入轨，在 $\text{[math]}$ 的高度对极地冰川、河流、农田等进行拍摄。若“学而思号”和地球同步卫星均视为绕地球做匀速圆周运动，“学而思号”相对于轨道高度 $\text{[math]}$ 的地球同步卫星（）

A . 运行速度更大 B . 运行周期更大 C . 向心加速度更大 D . 需要的发射速度更大

2、如图，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v₁、v₂、v₃ ，向心加速度分别为a₁、a₂、a₃ ，则（）

A . v₁＞v₂＞v₃ B . v₁＜v₃＜v₂ C . a₁＞a₂＞a₃ D . a₁＜a₃＜a₂

3、卫星A，B的运行方向相同，其中B为近地卫星．某时刻，两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)．已知地球半径为R，卫星A离地心O的距离是卫星B离地心O距离的4倍，地球表面的重力加速度为g，则（）

A . 卫星A，B运行的加速度大小之比 $\text{[math]}$ B . 卫星A，B运行的周期之比 $\text{[math]}$ C . 卫星A，B运行的线速度大小之比 $\text{[math]}$ D . 卫星A，B至少要经过时间 $\text{[math]}$ ，两者再次相距最近

4、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，b、c卫星在同一轨道上，a卫星在较低轨道上，则（）

A . b、c的线速度小于a的线速度 B . b、c的周期相同且大于a的周期 C . b、c的向心加速度大于a的向心加速度 D . 卫星c加速可以追上同轨道的b

三、综合题（共1小题）

1、2020年11月24日4时30分，在中国文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭成功发射了探月工程嫦娥五号探测器，开启了中国首次地外天体采样返回之旅。假设“嫦娥五号”在月球着陆前，先在距离月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其角速度为 $\text{[math]}$ ，已知月球的半径为 $\text{[math]}$ ，引力常量为 $\text{[math]}$ ，（题中的字母是已知量），求：

(1)“嫦娥五号”做匀速圆周运动的周期 $\text{[math]}$ ；

(2)月球的质量 $\text{[math]}$ ；

(3)月球表面的重力加速度 $\text{[math]}$ 。